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随着科技和社会的进步,对钢铁材料使用性能的要求也越来越高,所以改善冶炼及轧制工艺,生产新一代高性能高强度的钢铁材料、降低生产成本以及节能减排,已经成为现代钢铁材料界和钢厂的重点研究目标和发展方向。在现实的生产过程中,传统的轧制工艺主要是在高温区附近进行最终道次的轧制,而生产实践过程中发现,随着终轧温度的降低,钢材的性能会有一定幅度的提升。当降低最终形变温度至铁素体区时,能够引入大量的晶体缺陷和形变储能,提高第二相的形核率,促进微合金元素的沉淀析出。而且微合金元素在铁素体区沉淀析出时能够得到10nm级以下的析出相粒子。根据Orawan强化机制,随着析出相粒子尺寸的减小,其将会带来明显的沉淀强化增量。据此,研究了铁素体区形变对钢的组织及显微硬度的影响。本文通过Gleeble3800和1500热模拟试验机对不同试验钢进行热模拟试验,研究铁素体区形变对试验材料的组织和显微硬度的影响。利用金相电子显微镜(OM)、扫面电子显微镜(SEM)和投射电子显微镜(TEM)观察热模拟试样的显微组织及析出相的尺寸、形貌；采用维氏硬度测试仪测量热模拟试样的显微硬度。试验结果表明：在研究降低最终形变温度至铁素体区对显微组织及显微硬度的影响的试验中发现,对于不同的钢种形变工艺对组织及硬度的影响有着大体相似的机理：降低最终形变温度后的主要影响表现在细化铁素体晶粒以及珠光体团的尺寸和增加珠光体的面积百分比和位错密度的提高上,通过对这几方面的影响而提高组织的显微硬度。在研究铁素体区形变+等温工艺对析出相的影响的试验中发现,形变+等温工艺可以显著细化析出相粒子的尺寸,且在600℃经变形+等温工艺可以获得平均尺寸为2.8nm的析出相粒子。通过计算得出600℃与700℃时平衡条件下(Nb1-xMox)C的析出相体积分数,与实验统计得到的第二相的平均尺寸相结合,导出了不同工艺下析出相所带来的沉淀强化增量与析出相体积百分比的关系。结果表明,在相同的等温时间下,600℃时变形+等温工艺能够得到更细小的(Nb1-xMox)C粒子,且在析出相的体积分数不高的情况下,仍然可以获得相当可观的沉淀强化增量。